(北京京能电力股份有限公司石景山热电厂 北京市 100041)
摘要:在发展速度较快的当今社会,人们对发电厂所开展发电工作的质量与效率具有与之前相比更加严格的要求。文章以发电厂针对电力系统安全运行所开展调试工作的现状作为背景,首先对电力系统安全运行的定义进行了概述,然后通过理论与实际相结合的方式,分别介绍了现阶段发电厂内使用频率较高的电力系统安全调试技术,最后针对“电力系统安全运行调试技术的应用”展开了系统、深入的分析。希望能够在某些方面为发电厂工作的开展提供帮助。
关键词:电力系统安全运行;构建安全调试体系;安全调试技术应用
引言:随着社会的进步,与经济建设和人们日常生活紧密相关的电力能源的重要性日益凸显。发电厂的电力系统,如果无法保证运行过程的安全性,不仅会导致停电事故频发发生,还会带来相应的安全问题,进而对社会建设产生不利影响。因此,发电厂员工对电力系统安全运行调试理论进行学习,并根据实际情况应用相关技术完成对电力资源的优化配置,不仅能够提高我国发电厂所具有的输电能力,还能够在最大程度上保证电力系统运行过程中的安全性。
1电力系统安全运行的概述
发电厂的工作任务主要是根据用户需求,提供频率稳定、电压稳定的不间断电能,保证用户日常学习、工作和生活的顺利进行。因此,对发电厂电力系统进行评价的指标主要有三个方面,分别是稳定性、可靠性与安全性。稳定性指的是电力系统在经历扰动之后仍旧保持运行完整、连续的能力;可靠性指的是电力系统在符合相关要求的基础上进行长期运行的概率;安全性指的是电力系统在承受不同扰动的前提下,对用户进行充足、不间断供电的能力。
2电力系统安全运行的调试技术
2.1低压调试技术
低压调试技术的出现,主要用于解决发电厂电力系统电压不稳定的问题。电力系统在运行过程中一旦出现电压不稳定的情况,就会影响整个系统的稳定性,因此,低压调试技术的存在是非常有必要的。首先需要明确一个概念,电压崩溃:电压崩溃是以电压不稳定为前提使电力系统电压出现大幅度、大面积下降,进而导致大范围停电的过程。低压调试技术可以通过对信息管理系统进行科学利用的方式,完成对电力系统运行过程中涉及的信息数据进行科学、系统采集的工作,再根据可能导致电压出现崩溃情况的预想事故完成对暂态电压以及中期电压的稳定进行分析计算的工作,最后提出相应的电压预防调试措施,保证发电厂发电工作的高效开展。
2.2低频调试技术
与低频振荡密切相关的因素主要是电力系统的运行状况和电力系统的网络结构,导致发电厂电力系统出现低频振荡问题的原因通常是大区间联系较弱、远距离输电线路受端电压相对不足、输电电路的功率出现摆动等。现阶段,发电厂内部应用频率较高的检测与调试方法为低频震荡法,具体流程是:将低频检测策略与调试策略设置在安全调试装置内,措施主要包括串联补偿电容、设置同步调相机等[1]。实践结果表明,上述措施均能够在一定程度上起到对电压支撑作用进行加强的效果,提高发电厂的发电效率。
2.3过频调试技术
一旦送电联络线出现跳闸的情况,发电厂内部与之相对应的电力系统就会由于功率过剩的原因导致发电机加速,进而对电力系统的安全产生影响。通过调查可以发现,现阶段,各发电厂针对频率过高的问题所采用的防护措施普遍为过频切机。过频切机的运作原理是以电力系统的电源分布情况为参考依据,对过频切机装置以及各装置所对应的动作值进行合理配置,以此来保证自身所具有正面作用的完整呈现。实践结果表明,想要在最大程度上对动作的可靠性加以提升,工作人员需要根据实际情况对频率启动级以及频率变化率的闭锁进行科学设置。
图 1 电力系统自动化调试流程
3电力系统安全运行调试技术的应用
3.1控制模式的分类
以信息采集方式、信息传递方式和信息决策方式为主要依据对发电厂内部电力系统的安全运行控制模式进行分类,可将其概括为以下三种:第一种为就地控制。就地控制模式所应用的安全控制装置通常被安装在不同发电厂的厂站之中,不同厂站间并不进行信息的交换,因此,在对电力系统运行过程中出现的安全问题进行分析与判断时,只能以厂站就地信息作为核心参考;第二种为区域控制。区域控制模式所应用的安全控制装置通常以某区域内发电厂所对应电力系统具有安全问题为参考,将其安装在相应的发电厂厂站之中,不同厂站之间不仅能够对信息进行交换,还能够传送相应的控制命令,正是因为如此,区域控制模式能够在较大的范围内完成对电力系统安全运行加以保证的工作;第三种为集中控制。集中控制模式所应用的数据采集系统和通信系统都是独立的,调度中心通常设有能够对电力系统的运行状态进行实时、准确检测的总控,再根据检测结果完成对控制策略表的制定,最后发出相应的控制命令,用以保证电力系统的安全运行。
3.2调试体系的构建
在对发电厂的电力系统进行规划设计时,设计人员应当将工作的重心放在保证电力系统在投入使用后能够持续、安全、稳定的完成供电工作的方面。因此,根据发电厂的实际情况对电力系统安全运行的调试技术加以应用,构建起系统、合理且具备科学预防手段的电力系统结构,组成符合发电厂要求的调试体系,是从根本上杜绝电力系统出现动荡因素的有效手段之一。作为典型的系统性综合工程,对保证电力系统安全运行的调试体系进行构建,需要涉及系统安全调试、系统运行方式、系统自动调试、系统结构设计等诸多方面,该调试体系可根据是否遭受扰动而分为两个部分,受扰动前为安全保障体系,受扰动后为安全调试体系,主要由以下三道防线所构成(调试体系具体结构见图2)[2]。
第一道防线的作用体现在两个方面,首先是保证电力系统的正常运行,其次是对电力系统所对应大扰动具有的安全要求加以承受。也就是说,一旦发电厂的电力系统在运行的过程中发生安全问题,第一道防线能够在继电保护机制的辅助下对出现安全问题的元件进行快速切除,这样做的目的是保证电力系统在发生较为常见的安全问题时,仍旧能够维持正常、稳定的运行状态,避免发电厂发电效率受到影响。第一道防线应用的技术措施包括预防调试技术、继电保护等;第二道防线的作用主要是对安全破坏进行有效预防,以及对电力系统参数出现明显越限的情况进行紧急调试,这样做的目的是保证发电厂的电力系统在发生相对严重的安全问题时,仍旧能够维持正常、稳定的运行状态。第二道防线应用的技术措施包括串联补偿、功率紧急调制等;第三道防线的作用是对出现崩溃问题的发电厂电力系统进行紧急调试,即使电力系统遇到了严重的安全问题,也能够避免问题带来不利影响的进一步扩大,从根本上杜绝大面积停电问题的出现。第三道防线应用的技术措施包括频率紧急调试,系统解列以及再同步等。
3.3调试过程的概述
首先需要明确一点,发电厂内部电力系统的实质为非线性动态系统。导致电力系统安全运行调试过程相对复杂的原因主要有三点:其一,电气量具有较大的变化范围;其二,电气量变化的持续时间较短;其三,计算过程相对繁琐、复杂。想要在最大程度上对电力系统安全运行调试的效果加以保证,发电厂工作人员应当在安全问题发生前,根据发电厂实际情况,完成对安全调试策略的分析与计算工作,保证接下来各个环节的顺利进行[3]。对安全调试策略进行分析和计算的方式通常有两种:第一种,离线方式。离线方式指的是工作人员以对发电厂电力系统在运行过程中可能遭遇到的各类安全问题进行分析为基础,完成对电力系统安全调试策略表进行制定的工作的分析计算法。和在线方式相比较而言,离线方式更为简单,但是该种方式具有的不足之处也是较为明显的,主要是维护工作量较大、难以适应电力系统的发展与变化等;第二种,在线方式。在线方式指的是工作人员以发电厂电力系统实施运行状态为立足点,经由在线决策系统完成对可能遭遇的安全故障进行分析的工作,再以此为基础形成相应调试策略表的分析计算法。需要明确一点,想要保证在线方式所具有功效的最大化呈现,需要以大量的电力系统运行状态以及相关信息为参考依据,因此,现阶段,仅有极少的发电厂对该种方法加以应用。
对发电厂来说,开展电力系统安全运行调试工作的核心在于对安全调试策略表的制定,这主要是因为电力系统安全调试决策的任务是通过对调试策略表的内容进行大量、准确的分析和计算,以此来形成相应的全新调试策略,并完成对稳控装置和调试策略进行不断刷新的工作。因此,发电厂工作人员需要保证所制定调试策略表的科学性,只有这样才能避免在安全调试过程中由于不必要问题的发生,影响发电工作的质量和效率。在完成调试策略表的制定后,电力系统在运行过程中一旦出现安全问题,稳控装置便可以根据电力系统运行方式、安全问题类型等因素,对调试策略表进行查找,并在第一时间根据实际情况选择相应措施对安全问题加以解决,保证发电厂发电工作的高效开展。
结论:通过对上文所叙述的内容进行分析可以发现,对调试技术进行科学利用,能够达到保证发电厂电力系统运行安全程度的目标。文章从发电厂的角度出发,分别对电力系统安全运行的调试技术,以及调试技术的应用进行了分析。无论是低压调试技术、低频调试技术还是过频调试技术,都是现阶段各发电厂应用频率较高的调试技术,希望发电厂工作人员能够通过对安全调试技术进行深入探索与应用的方式,保证我国电力行业的快速发展。
参考文献:
[1]吴振华. 电力系统安全运行的调试技术及应用[J]. 电子技术与软件工程,2016,24:227-228.
[2]张晋. 电力系统安全稳定控制技术及其应用分析[J]. 中国电力教育,2014,06:236-237.
[3]蓝慧. 电力系统安全下的变电检修技术应用分析[J]. 企业技术开发,2016,14:38-40.
论文作者:石金澎
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/16
标签:发电厂论文; 电力系统论文; 系统安全论文; 电力论文; 技术论文; 安全问题论文; 方式论文; 《电力设备》2017年第21期论文;